Vsync – это опция, которую вы увидите в большинстве компьютерные видеоигры, а иногда и в других приложениях. Но что такое Vsync? Что оно делает? Стоит ли включать или выключать его?
Ответ на этот вопрос сложен, но как только вы поймете цель вертикальной синхронизации, вы поймете, когда ее включать, а когда выключать.
Что такое вертикальная синхронизация?
Первое, что вам нужно знать, это то, что ваш монитор может отображать определенное количество отдельных изображений каждую секунду. Это называется частотой обновления и показывает, сколько раз монитор может полностью обновить изображение на экране, добавив что-то новое.
Если вы еще не знаете, иллюзия движущегося изображения на экране создается за счет быстрого отображения последовательности неподвижных изображений. На каждом изображении объект изображен в разном временном интервале. Большинство фильмов, которые вы смотрите в кинотеатре, снимаются со скоростью 24 кадра в секунду. Итак, вы видите 24 отрезка времени, отображаемых в течение каждой секунды.
Также много контента, записанного с частотой 30 и 60 кадров в секунду. Например, кадр Экшн камера обычно записывается со скоростью 60 кадров в секунду.
Чем больше уникальных кадров может быть показано за одну секунду, тем более плавным и резким будет движение. Ваш мозг объединяет кадры и воспринимает их как движущуюся картинку.
В компьютерной системе графический процессор (графический процессор) подготавливает кадры для отправки на дисплей. Однако если дисплей не готов к новому кадру, поскольку он все еще работает над отрисовкой предыдущего, это может привести к ситуации, когда части разных кадров будут отображаться одновременно. Функция Vsync предназначена для предотвращения этой ситуации путем синхронизации кадров графического процессора с частотой обновления монитора.
Типичная частота обновления
Самая распространенная частота обновления дисплея — 60 Гц. То есть 60 обновлений в секунду. Большинство компьютерных мониторов и телевизоров предлагают как минимум столько же возможностей.
Вы также можете купить компьютерные мониторы различных моделей частота обновления, в том числе; 75 Гц, 120 Гц, 144 Гц, 240 Гц и 300 Гц. Могут быть и другие странные цифры, но они типичны: более высокие частоты обновления встречаются реже за пределами специализированных игровых систем.
Почти все телевизоры имеют частоту обновления 60 Гц, при этом телевизоры 120 Гц теперь выходят на массовый рынок вместе с игровыми консолями последнего поколения, поддерживающими такую частоту обновления.
Сопоставление частоты кадров с частотой обновления
Частота обновления экрана не обязательно должна точно совпадать с частотой кадров контента. Например, если вы воспроизводите видео со скоростью 30 кадров в секунду на дисплее с частотой 60 Гц, вам просто нужно отобразить два одинаковых кадра с частотой 60 Гц, всего 30 уникальных кадров.
Кадры со скоростью 24 кадра в секунду представляют собой проблему, поскольку 24 не делятся на 60. Есть разные способы решить эту проблему. На некоторых экранах используется форма преобразования видео, известная как «раскрывающееся изображение», которая компенсирует несоответствие за счет запуска контента с несколько иной скоростью, чем предполагалось.
Многие современные дисплеи также могут переключаться на разную частоту обновления. Таким образом, телевизор может переключиться на частоту 48 Гц или даже 24 Гц, чтобы добиться идеальной синхронизации с кадрами со скоростью 24 кадра в секунду. Телевизорам с частотой 120 Гц этого делать не нужно, поскольку 24 делится на 120 поровну.
Когда использовать вертикальную синхронизацию
В видеоиграх кадры создаются не так упорядоченно, как в фильмах или видео. Оставшись без каких-либо ограничений, процессор, графический процессор и игровой движок стараются создать как можно больше кадров. Однако, поскольку рабочая нагрузка, которую игровой движок возлагает на эти компоненты, может различаться, частота кадров может колебаться.
Как упоминалось выше, когда графический процессор отправляет кадры, которые не синхронизированы с частотой обновления монитора, вы получите характерный вид разрыв экрана, в котором разные части изображения не синхронизированы. выстроиться в линию.
Когда вы активируете Vsync, ваш графический процессор отправляет кадр для отображения только тогда, когда монитор готов отрисовать новый кадр, что также эффективно ограничивает скорость рендеринга кадров. Но на самом деле это может вызвать еще одну проблему, связанную с тем, как «буферизуются» кадры. Далее мы обсудим два распространенных типа буферизации кадров.
Vsync с двойной или тройной буферизацией
Буфер — это область памяти, которая обозначается как область ожидания для чтения, когда какое-либо другое устройство или процесс готовы к этому. Когда ваш графический процессор визуализирует кадр, он записывается в буфер. Затем экран считывает кадр из этого буфера и рисует его.
Так называемая «двойная буферизация» сегодня является нормой. Имеется два буфера, которые по очереди действуют как «передний» и «задний» буфер. Дисплей рисует кадр из переднего буфера, а графический процессор записывает в задний буфер. Затем два буфера меняются ролями, и процесс повторяется..
Без Vsync два буфера можно поменять местами в любое время. Поэтому возможно, что экран отрисует часть каждого буфера в кадре, что приведет к разрыву. Когда вы включаете Vsync, разрывы исчезают. Однако, если графическому процессору не удается завершить запись в задний буфер за 1/60 секунды, этот кадр пропускается. Это приводит к эффективным 30 кадрам в секунду.
Если ваш компьютер не может постоянно отображать 60 кадров в секунду, вы можете столкнуться либо с заблокированными 30 кадрами в секунду, либо с резкими колебаниями частоты кадров между 30 и 60.
Тройная буферизация добавляет второй задний буфер. Это означает, что всегда есть кадр, готовый к перегрузке в передний буфер, что позволяет получить нечетные числа, например 45 или 59 кадров в секунду, на экране с частотой 60 Гц. Если у вас есть такая возможность, тройная буферизация всегда будет хорошим вариантом.
Расширенные типы вертикальной синхронизации
Производители видеокарт продолжают бороться с разрывами экрана и другими артефактами, вызванными разрывами экрана. Каждый крупный производитель разработал усовершенствованные версии Vsync, которые пытаются предложить все преимущества без недостатков.
Nvidia предлагает AdaptiveSync и FastSync, каждый из которых имеет собственный интеллектуальный подход к Vsync. Первый включает Vsync только в том случае, если частота кадров в игре равна или превышает частоту обновления. Если оно упадет ниже этого значения, Vsync отключится, устраняя задержку буфера. Последнее решение лучше, поскольку оно обеспечивает тройную буферизацию и обеспечивает максимальную частоту кадров без разрывов.
У AMD есть Enhanced Sync, аналогичный AdaptiveSync.
Vsync и переменная частота обновления
Существует мощная альтернатива вертикальной синхронизации, известная как переменная частота обновления. Технология Nvidia известна как G-синхронизация, а AMD разработала Бесплатная синхронизация, но сделала ее бесплатной и открытой для использования всеми.
Обе технологии позволяют монитору и графическому процессору взаимодействовать друг с другом таким образом, что кадры синхронизируются с почти безупречной точностью. Другими словами, здесь устранены все недостатки Vsync.
Основной нюанс заключается в том, что сам монитор должен поддерживать эту технологию. Редко можно найти мониторы, поддерживающие оба стандарта, но Nvidia недавно уступила и добавила поддержку FreeSync для некоторых мониторов. Вы также можете попытаться активировать FreeSync на мониторах, не внесенных в белый список Nvidia, но в некоторых случаях результаты могут быть не очень хорошими..
Итак, давайте подведем итоги того, что вам нужно знать об использовании Vsync:
Это основы того, что такое Vsync. А теперь выходите и наслаждайтесь игрой без слез.
.